CN102560898A - 一种玄武岩复合无纺布生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玄武岩复合非织造材料的生产线，包括网带、设于网带上方的至少两台高聚物铺网设备、至少一台玄武岩纺丝成网设备和复合固结设备；玄武岩纺丝成网设备的纤维输出端在网带传送方向上间隔式安装于高聚物铺网设备的纤维输出端之间；复合固结设备安装于网带传送方向的末端。本申请玄武岩复合非织造材料的生产线结构简单，容易操作，不需要对玄武岩进行机械牵伸形成玄武岩纤维后进行纺织，而是直接采用玄武岩熔喷成网，节省了玄武岩纤维的生产工艺，降低了生产成本和生产难度，提高了生产效率。本申请为玄武岩复合非织造材料提供了一种简单、高效、易操作、成本低的生产线，特别适合于玄武岩复合非织造材料的大规模生产。

Description

一种玄武岩复合无纺布生产线

技术领域

本发明涉及复合非织造材料领域，特别是涉及一种玄武岩复合无纺布的生产线。

背景技术

火山岩是火山爆发后由形成的多孔形石材，非常珍贵。玄武岩作为一种火成岩，是从熔融形态下演化而成，含丰富的钠、镁、铝、硅、钙、锰、铁、磷、镍、钴等矿物质。因其表面均匀布满气孔，古色古香，且具有导电系数小、无放射性、永不褪色等特性；以及抗风化、耐高温、吸声降噪、吸水防滑阻热、调节空气湿度、改善生态环境等功能。法国的Paul Dhe是第一个想利用玄武岩挤出玄武岩纤维的人。

目前玄武岩纤维是延续相似于玻纤拉丝的办法制造而成。首先，需求将开采出的玄武岩停止破裂摧毁处置和洗濯；然后装入与投料机相连的料仓内，由投料机将原料投入到用天然气加热的窑炉的熔化部，例如专利ZL97199852.3、ZL200410101966.0，都是利用这种方法纺丝。但这些都是利用机械拉伸制造纤维，再利用传统纺织方法进行织造；生产速度慢，成本高，生产难度也比较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种玄武岩复合非织造材料的生产线。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本申请公开了一种玄武岩复合非织造材料的生产线，包括网带、设置于网带上方的至少两台高聚物铺网设备、至少一台玄武岩纺丝成网设备和复合固结设备；玄武岩纺丝成网设备的纤维输出端在网带传送方向上间隔式安装于高聚物铺网设备的纤维输出端之间；复合固结设备安装于网带传送方向的末端。

进一步的，高聚物铺网设备包括短纤梳理装置、纺丝成网装置中的一种或两种。

优选的，纺丝成网装置为熔融纺丝装置。

本申请的实施方式中，玄武岩纺丝成网设备包括玄武岩熔融纺丝装置

进一步的，玄武岩纺丝成网设备还包括岩石破碎装置，所述岩石破碎装置的出口与玄武岩熔融纺丝装置的入口工艺承接；岩石破碎装置的出口设有过滤网。

本申请实施方式的生产线中，玄武岩熔融纺丝装置包括工段：熔融、螺杆挤压、喷丝板喷丝、高压气流牵伸、铺网。

进一步的，喷丝板具有密度为500-7000个/m的喷丝孔。

更进一步的，高压气流牵伸工段，高压气流与纤维的角度是水平向下5°-85°之间。

本申请的生产线中，复合固结设备包括针刺设备、水刺设备、超声波设备、热轧粘合固结设备中的一种。

优选的生产线中，还包括卷绕辊，所述卷绕辊与网带输出端工艺承接。

由于采用以上技术方案，本发明的有益效果在于：

本申请玄武岩复合非织造材料的生产线结构简单，容易操作，不需要对玄武岩进行机械牵伸形成玄武岩纤维后进行纺织，而是直接采用玄武岩熔喷成网，节省了玄武岩纤维的生产工艺，降低了生产成本和生产难度，提高了生产效率。本申请为玄武岩复合非织造材料提供了一种简单、高效、易操作、成本低的生产线，特别适合于玄武岩复合非织造材料的大规模产业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例中制备的玄武岩复合非织造材料的结构示意图；

图2是本发明实施例中制备玄武岩复合非织造材料的生产设备的结构示意图；

图3是本发明另一实施例中制备玄武岩复合非织造材料的生产设备的结构示意图。

具体实施方式

本申请公开了一种玄武岩复合非织造材料的生产线，包括网带、设置于网带上方的至少两台高聚物铺网设备、至少一台玄武岩纺丝成网设备和复合固结设备；玄武岩纺丝成网设备的纤维输出端在网带传送方向上间隔式安装于高聚物铺网设备的纤维输出端之间；复合固结设备安装于网带传送方向的末端。

本申请的生产线中，玄武岩纺丝成网设备包括岩石破碎装置和玄武岩熔融纺丝装置，岩石破碎装置的出口与玄武岩熔融纺丝装置的入口工艺承接。玄武岩熔熔融丝装置的喷丝板中喷丝孔直径为6-100μm，喷丝孔密度为500-7000个/m。岩石破碎装置的出口设有过滤网，滤网的孔径小于或等于2cm。需要指出的是，滤网孔径的大小是为了便于玄武岩的熔融，因此，根据具体工艺要求对滤网孔径大小进行的相应调整，也属于本申请的保护范围。同样喷丝孔密度和孔径也是本申请的一种优选实施方式，在本领域技术人员认知的范围内进行实验操作允许的调整，也在本申请的保护范围内。

本申请的生产线中，高聚物铺网设备包括短纤梳理装置、纺丝成网装置中的一种或两种。其中纺丝成网装置优选为熔融纺丝装置。本申请的生产线中，复合固结设备包括针刺设备、水刺设备、超声波设备、热轧粘合固结设备中的一种。进一步的，复合固结后，本申请的生产线中，还包括卷绕辊，用于对玄武岩复合非织造材料进行卷绕。

需要说明的是，本申请中所提到的工艺承接是指，样品从一个装置中输出后，即刻进入下一个装置，两个装置可以接触连通，也可以不接触，比如利用力学原理使得样品自动从一个装置中滑落到下一个装置。

本申请的复合固结中，针刺固结是通过针刺设备带有刺钩的刺针上下运动，刺沟带动部分纤维上下穿插，互相纠缠抱结，形成固结；水刺固结是通过高压微细水流带动纤维上下运动，纠缠抱合固结；超声波固结是利用超声波将部分高聚物纤维熔融粘合固结；热轧粘合固结是通过热轧辊上下挤压，使部分高聚物纤维熔融粘结固结。

本申请的生产线的运行方式是，开启生产线中的各设备，使得网带依次经过高聚物铺网设备、玄武岩纺丝成网设备、高聚物铺网设备、玄武岩纺丝成网设备、高聚物铺网设备、玄武岩纺丝成网设备......高聚物铺网设备、复合固结设备。在网带经过高聚物铺网设备下方时，高聚物铺网设备以高聚物为原料纺丝或以高聚物短纤为原料梳理形成普通的纤网层，网带带着纤网层运动到玄武岩纺丝成网设备下方时，玄武岩纺丝成网设备将熔喷纺丝成网的玄武岩铺设与纤网层上，网带继续带着铺设了玄武岩纤网层的普通纤网层运动，从而形成普通纤网层+玄武岩纤网层+普通纤网层+玄武岩纤网层+......+普通纤网层的夹心结构；最后，网带运动到复合固结设备下方时，复合固结设备将网带上叠加铺设的所有纤网层复合固结，形成本申请的玄武岩复合非织造材料。

本申请中，本申请实施方式的生产线中，玄武岩熔融纺丝装置包括工段：熔融、螺杆挤压、喷丝板喷丝、高压气流牵伸、铺网。其中，喷丝板具有密度为500-7000个/m的喷丝孔，高压气流牵伸工段，高压气流与纤维的角度是水平向下5°-85°之间，熔融时间在10秒以内，熔融温度为1400℃-1700℃；高压气流的气压为3000pa-30000pa，气流温度为在10℃-15℃，熔喷出的玄武岩的纤维细度在1丹尼尔至5丹尼尔之间。

本申请的一个实施例中，玄武岩复合非织造材料的生产线包括，依次设置于网带上方的第一高聚物铺网设备、玄武岩纺丝成网设备、第二高聚物铺网设备和复合固结设备，以及与网带传送末端工艺承接的卷绕辊。其中，第一高聚物铺网设备和第二高聚物铺网设备均为短纤梳理装置。运行方式为：网带经过第一高聚物铺网设备时，短纤梳理设备将高聚物短纤铺设于网带上，形成第一纤网层；网带继续运动，将第一纤网层传送到玄武岩纺丝成网设备下方，其玄武岩熔融纺丝装置将玄武岩熔融并经高压气流牵伸成网，形成铺设于第一纤网层上的玄武岩纤网层；然后，网带将两层重叠铺设的纤网层(第一纤网层和玄武岩纤网层)传送到第二高聚物铺网设备下方，短纤梳理设备将高聚物短纤铺设于玄武岩纤网层上，形成第二纤网层；最后，网带将该第一纤网层+玄武岩纤网层+第二纤网层夹心结构的三层纤网传送到复合固结设备下方，复合固结设备将其复合固结，形成玄武岩复合非织造材料。

本申请另一个实施例的生产线与上述实施例的生产线类似，其区别在于，第一高聚物铺网设备和第二高聚物铺网设备均为熔融纺丝装置，第一纤网层和第二纤网层均由熔喷纺丝成网。

上述，普通纤网层、第一纤网层、第二纤网层的材料分别独立的选自聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺中的至少一种。

传统的玄武岩纤维复合材料中，玄武岩纤网层是由玄武岩纤维纺织成网的，即先机械牵伸形成玄武岩纤维，然后利用玄武岩纤维进行纺织。本申请的玄武岩复合非织造材料的生产线，可以直接采用玄武岩熔喷成网，节省了玄武岩纤维的生产工艺，降低了生产成本和生产难度，提高了生产效率，为玄武岩复合非织造材料提供了一种简单、高效、易操作、成本低的生产线，特别适合于玄武岩复合非织造材料的大规模产业化生产。

下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步详细说明。以下实施例仅仅对本发明进行进一步的说明，不应理解为对本发明的限制。

实施例一

本例中，玄武岩复合非织造材料的生产线包括，如图2所示，依次设置于网带11上方的第一短纤梳理装置12、玄武岩纺丝成网设备13、第二短纤梳理装置14和针刺固结设备15，以及设置于针刺固结设备15输出端的卷绕辊16。

其中，玄武岩纺丝成网设备13包括岩石破碎装置和玄武岩熔融纺丝装置(未画)，岩石破碎装置的出口与玄武岩熔融纺丝装置的入口工艺承接，破碎后的玄武岩石进入玄武岩熔融纺丝装置，岩石破碎装置的出口设有过滤网，滤网的孔径小于或等于2cm。

玄武岩熔融纺丝装置包括工段：熔融、螺杆挤压、喷丝板喷丝、高压气流牵伸、铺网。其中，喷丝板具有密度为3000个/m的喷丝孔，高压气流牵伸工段，高压气流与纤维的角度是水平向下45°，喷丝板幅宽约7.3m，略宽于产品幅宽，产品幅宽约7m，喷丝孔孔径为15-25μm。玄武岩熔融纺丝装置的工艺包括，玄武岩熔融后通过螺杆挤压、计量泵计量、熔体分配、喷丝板喷丝、冷空气高压气流牵伸铺网；其中，熔融时间10秒，熔融温度1450℃，高压气流的气压10000pa，气流温度在10℃-15℃之间。

其运行方式是：

网带经过第一短纤梳理装置12时，第一短纤梳理装置12将聚酯短纤原料梳理铺网于网带上，形成第一纤网层2；网带带着第一纤网层2运动，经过玄武岩纺丝成网设备13下方时，玄武岩纺丝铺网设备13在第一纤网层2上直接进行玄武岩熔喷纺丝高压气流牵伸成网，形成铺设于第一纤网层2上的玄武岩纤网层3；网带带着依次叠加铺设的第一纤网层2和玄武岩纤网层3运动到第二短纤梳理装置14下方时，第二短纤梳理装置14将聚酯短纤梳理铺网于玄武岩纤网层3上，形成第二纤网层4；最后，网带带着第一纤网层2+玄武岩纤网层3+第二纤网层4夹心结构的三层纤网运动到针刺固结设备15下方时，针刺固结设备15将其针刺固结，形成玄武岩复合非织造材料。然后，卷绕辊16将玄武岩复合非织造材料卷绕成卷。

本例的玄武岩复合非织造材料由三层纤网组成，如图1所示，分别为第一纤网层2和第二纤网层4、以及夹于第一纤网层2和第二纤网层4之间的玄武岩纤网层3。其中第一纤网层2和第二纤网层4均为聚酯纤网层。其中，聚酯纤网层中纤维细度为0.5-3.5d，玄武岩纤网层中平均纤维细度2d。

实施例二

本例中，玄武岩复合非织造材料的生产线包括，如图2所示，依次设置于网带21上方的第一熔融纺丝装置22、玄武岩纺丝成网设备23、第二熔融纺丝装置24和针刺固结设备25，以及设置于针刺固结设备25输出端的卷绕辊26。

其中，玄武岩纺丝成网设备23包括岩石破碎装置和玄武岩熔融纺丝装置(未画)，岩石破碎装置的出口与玄武岩熔喷纺丝装置的入口工艺承接，破碎后的玄武岩石进入玄武岩熔喷纺丝装置，岩石破碎装置的出口设有过滤网，滤网的孔径小于或等于2cm。

玄武岩熔融纺丝装置包括工段：熔融、螺杆挤压、喷丝板喷丝、高压气流牵伸、铺网。其中，喷丝板具有密度为5000个/m的喷丝孔，高压气流牵伸工段，高压气流与纤维的角度是水平向下10°，喷丝板幅宽约3.2m，略宽于产品幅宽，产品幅宽约2m，喷丝孔孔径为5-15μm。玄武岩熔融纺丝装置的工艺包括，玄武岩熔融后通过螺杆挤压、计量泵计量、熔体分配、喷丝板喷丝、冷空气高压气流牵伸铺网；其中，熔融时间8秒，熔融温度1650℃，高压气流的气压20000pa，气流温度在10℃-15℃之间。

其运行方式是：

网带经过第一熔融纺丝装置22时，第一熔融纺丝装置22将聚丙烯原料熔喷纺丝铺网于网带上，形成第一纤网层2；网带带着第一纤网层2运动，经过玄武岩纺丝成网设备23下方时，玄武岩纺丝铺网设备23在第一纤网层2上直接进行玄武岩熔喷纺丝高压气流牵伸成网，形成铺设于第一纤网层2上的玄武岩纤网层3；网带带着依次叠加铺设的第一纤网层2和玄武岩纤网层3运动到第二熔融纺丝装置24下方时，第二熔融纺丝装置24将聚丙烯原料熔喷纺丝铺网于玄武岩纤网层3上，形成第二纤网层4；最后，网带带着第一纤网层2+玄武岩纤网层3+第二纤网层4夹心结构的三层纤网运动到针刺固结设备25下方时，针刺固结设备25将其针刺固结，形成玄武岩复合非织造材料。然后，卷绕辊26将玄武岩复合非织造材料卷绕成卷。

本例的玄武岩复合非织造材料由三层纤网组成，如图1所示，分别为第一纤网层2和第二纤网层4、以及夹于第一纤网层2和第二纤网层4之间的玄武岩纤网层3。其中第一纤网层2和第二纤网层4均为聚丙烯纤网层。其中，聚丙烯纤网层中纤维细度为0.5-3.5d，玄武岩纤网层中平均纤维细度1.5d。

实施例三

本例中，玄武岩复合非织造材料的生产线包括，依次设置于网带上方的短纤梳理装置、玄武岩熔喷纺丝成网设备、熔融纺丝装置和热轧粘合固结设备，以及设置于热轧粘合固结设备输出端的卷绕辊。其中，玄武岩熔喷纺丝成网设备包括岩石破碎装置和玄武岩熔喷纺丝装置，岩石破碎装置的出口与玄武岩熔喷纺丝装置的入口工艺承接，破碎后的玄武岩石进入玄武岩熔喷纺丝装置，岩石破碎装置的出口设有过滤网，滤网的孔径小于或等于2cm。玄武岩熔喷方式装置中，喷丝板幅宽约3.2m，略宽于产品幅宽，产品幅宽约2m，喷丝板喷丝孔密度为1000个/m，喷丝孔孔径为55-65μm。玄武岩熔喷纺丝高压气流牵伸成网工艺包括，玄武岩熔融后通过螺杆挤压、计量泵计量、熔体分配、喷丝板喷丝、冷空气高压气流牵伸铺网；其中，熔融时间8秒，熔融温度1650℃，高压气流的气压20000pa，气流温度在10℃-15℃之间。

其运行方式是：

网带经过短纤梳理装置时，短纤梳理装置将聚乙烯短纤梳理铺网于网带上，形成第一纤网层2；网带带着第一纤网层2运动，经过玄武岩纺丝成网设备下方时，玄武岩纺丝铺网设备在第一纤网层2上直接进行玄武岩熔喷纺丝高压气流牵伸成网，形成铺设于第一纤网层2上的玄武岩纤网层3；网带带着依次叠加铺设的第一纤网层2和玄武岩纤网层3运动到熔融纺丝装置下方时，熔融纺丝装置将聚酰胺原料熔喷纺丝铺网于玄武岩纤网层3上，形成第二纤网层4；最后，网带带着第一纤网层2+玄武岩纤网层3+第二纤网层4夹心结构的三层纤网运动到热轧粘合固结设备下方时，热轧粘合固结设备将其热粘合固结，形成玄武岩复合非织造材料。然后，卷绕辊将玄武岩复合非织造材料卷绕成卷。

本例的玄武岩复合非织造材料由三层纤网组成，如图1所示，分别为第一纤网层2和第二纤网层4、以及夹于第一纤网层2和第二纤网层4之间的玄武岩纤网层3。其中第一纤网层2为聚乙烯纤网层，第二纤网层4为聚酰胺纤网层。其中，聚乙烯纤网层和聚酰胺纤网层中纤维细度为0.5-3.5d，玄武岩纤网层中平均纤维细度4.5d。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。比如，第一纤网层和第二纤网层可以用梳理成网工艺，也可以用纺丝成网，纺丝成网中可以采用溶液纺、熔融纺等现有设备和工艺。

Claims (10)

1.一种玄武岩复合非织造材料的生产线，其特征在于：包括网带、设置于网带上方的至少两台高聚物铺网设备、至少一台玄武岩纺丝成网设备和复合固结设备；所述玄武岩纺丝成网设备的纤维输出端在网带传送方向上间隔式安装于高聚物铺网设备的纤维输出端之间；所述复合固结设备安装于网带传送方向的末端。

2.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于：所述高聚物铺网设备包括短纤梳理装置、纺丝成网装置中的一种或两种。

3.根据权利要求2所述的生产线，其特征在于：所述纺丝成网装置为熔融纺丝装置。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的生产线，其特征在于：所述玄武岩纺丝成网设备包括玄武岩熔融纺丝装置。

5.根据权利要求4所述的生产线，其特征在于：所述玄武岩纺丝成网设备还包括岩石破碎装置，所述岩石破碎装置的出口与玄武岩熔融纺丝装置的入口工艺承接；岩石破碎装置的出口设有过滤网。

6.根据权利要求4所述的生产线，其特征在于：所述玄武岩熔融纺丝装置包括工段：熔融、螺杆挤压、喷丝板喷丝、高压气流牵伸、铺网。

7.根据权利要求6所述的生产线，其特征在于：所述喷丝板具有密度为500-7000个/m的喷丝孔。

8.根据权利要求6所述的生产线，其特征在于：所述高压气流牵伸工段，高压气流与纤维的角度是水平向下5°-85°之间。

9.根据权利要求1-3任一项所述的生产线，其特征在于：所述复合固结设备包括针刺设备、水刺设备、超声波设备、热轧粘合固结设备中的一种。

10.根据权利要求1-3任一项所述的生产线，其特征在于：还包括卷绕辊，所述卷绕辊与网带输出端工艺承接。

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